有机物A为无色液体,难溶于水,有特殊香味。它能够与浓硝酸发生硝化反应。其苯环上的一硝基代物有四种同分异构体,A的质谱图如图甲所示,它能够在一定条件下发生如图乙所示的转化关系。其中F能够发生银镜反应,K是一种白色沉淀。
已知:无水醋酸钠与碱石灰混合共热制甲烷:CH3COONa+NaOH CH4+Na2CO3
请结合相关信息回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为:____________。
(2)写出D、K的结构简式:D____________、K____________。
(3)写出E→F、C+F→G的方程式并注明反应类型:
E→F:_____________,反应类型:________________;
C+F→G:______________,反应类型:________________。
(4)A的同分异构体中,属于芳香族化合物,不能与FeCl3溶液发生显色反应,能够与碳酸氢钠溶液反应的气体的共有____________种,其中核磁共振氢谱为4组峰的物质的结构简式____________。(本题不考虑结构)。
锂—磷酸氧铜电池正极的的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:2Na3PO4+CuSO4+2NH3•H2O═Cu4O(PO)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu2+的电子排布式:____________;与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有____________(填元素符号)。
(2)PO43-的空间构型是____________。
(3)P、S元素第一电离能大小关系为__________________,原因为__________________。
(4)NH3·H2O分子中NH3与H2O之间氢键表示为____________。(填序号)
A.N-H…O B.O-H…N C.H-N…H D.H-O…H
(5)氨基乙酸铜分子结构如图,碳原子的杂化方式为____________,基态碳原子核外电子有____________个空间运动状态。
(6)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1mol该配合物中含有的π键的数目为______________。
(7)铜晶体为面心立方最密堆积,配位数为_______________,铜的原子半径为127.8pm,NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出晶体铜的密度计算式______________g/cm-3
工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、丝毛、草帽等,此外二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生,可以用作食物和干果的防腐剂。但必须严格按照国家有关范围和标准使用,我国规定葡萄酒中SO2的最大使用量为0.25g/L。某化学兴趣小组制备并对SO2的化学性质和用途进行探究,探究过程实验装置如下图,夹持仪器省略。
(1)实验可选用的实验试剂有浓硫酸、Na2SO3固体、Na2S溶液、BaCl2溶液、FeCl3溶液、品红溶液等。
①请完成下列表格
| 试剂 | 作用 |
A | _______ | 验证SO2的还原性 |
B | Na2S溶液 | ___ |
C | 品红溶液 | ___ |
②A中发生反应的离子方程式为_______________________。
③在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中发生了氧化还原反应,取A中溶液分成两份,并设计了如下实验:
方案一:往第一份试液中加入少量酸化的KMnO4溶液,紫红色褪去。该方案是否合理________。(填“是”或“否”)
方案二:往第二份试液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,实验现象为____________。
④该小组将SO2通入酸化的高锰酸钾溶液中,再向溶液中滴加氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成,说明SO2具有还原性。该方案的不妥之处可能为_____________。
(2)该兴趣小组利用“直接碘量法”对葡萄酒中的SO2进行测量。取50.00ml葡萄酒样品于250ml碘量瓶中。加入少量碎冰块,再加入1ml淀粉指示液,10ml硫酸溶液,用浓度为cmol/L的碘标准滴定溶液迅速滴定至淡蓝色,保持30s不变即为终点,记下消耗碘标准滴定溶液的体积为Vml。以水代替样品,做空白试验,操作同上,空白试验消耗碘标准滴定溶液的体积为Voml。该葡萄酒中SO2含量计算式为___g/L。
煤的气化是对煤进行深加工的重要方法,其主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气。
(1)已知在101KPa、150℃时,各1mol的碳、一氧化碳和氢气在足量的氧气充分燃烧并恢复至原温度,所放出的热量分别为393.7kJ/mol、283.0kJ/mol、242.0 kJ/mol,请写出煤的气化反应的热化学方程式__________________;请从热力学角度简述该反应在某条件下能够正向进行的原因是_______________。
(2)在恒容密闭容器里,按物质的量比1:1加入一定量的碳和水蒸气反应生成水煤气。一定条件下达到平衡,当改变反应的某一条件时,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_________。(填序号)
A.正反应速率先增大后减少 B.化学平衡常数K减少
C.混合气体的平均相对分子质量减少 D.反应物气体体积分数增大
(3)一定条件下煤的气化产物还可以发生反应,700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表:
反应时间/ min | n(CO)/ mol | n(H2O)/ mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
5 | 0.80 |
|
10 |
| 0.20 |
请根据表格回答下列问题:
①计算反应在5min内由氢气表示的平均速率为:_____________。
②列式并计算该反应在700℃时的化学平衡常数K=__________,如果温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
③将上表中达平衡后的混合气体恢复至室温,用200mL2mol/LNaOH溶液进行吸收,充分反应后假设溶液体积不变,下列说法不正确的是:(已知HCO3-电离常数约为410-11,CaCO3的溶度积常数约为310-9)___________
A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
B.c(H2CO3)<c(CO32-)
C.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.向该溶液中加入等体积等浓度的CaCl2溶液产生白色沉淀
镁的化合物在化工生产和药物合成上有重要用途。某兴趣小组以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下:
(1)废渣的成分为_________(填化学式),过滤装置在使用一段时间后需用NaOH溶液清洗,用化学方程式表示其清洗原理_____________________。
(2)加入H2O2的目的是__________________,一段时间后,溶液中有气泡出现并放热,则产生气泡的原因是____________。
(3)萃取分液中要用到分液漏斗,分液漏斗在使用前须洗干净并________________。萃取分液的目的是____________。(填序号)
A、除去水溶液中的铁离子
B、增加镁离子在水中的溶解性
C、富集铁元素,可以回收利用
(4)萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作:边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,________,确定沉淀完全后,过滤、____________,得到MgCO3·3H2O。
下列关于实验的说法正确的是
选项 | 实验目的 | 实验操作 |
A | 分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液 | 将混合液倒入过滤器中过滤 |
B | 证明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS) | 向10mL0.1mol/LNa2S溶液中滴入几滴0.1mol/L ZnCl2溶液,产生白色沉淀,再加入CuSO4溶液,产生黑色沉淀 |
C | 证明酸性:H2CO3>H3BO3 | 向Na2CO3中滴入过量H3BO3溶液,无气泡冒出 |
D | 验证铁的吸氧腐蚀 | 将铁钉放入试管中,用盐酸浸没,产生气泡 |
A. A B. B C. C D. D